1 引言

“ H”型節(jié)能滑觸線導(dǎo)電主體為斷面呈“ H”型的鋁型材, 相對(duì)于以角鋼為主體的滑觸線, 電能在輸送過(guò)程中的損耗大大減少, 具有明顯的節(jié)能效果。鋁材的電阻率遠(yuǎn)低于鋼材, 且比重小, 將鋁材軋制成“ H”型, 能保證在一定的導(dǎo)電截面積的基礎(chǔ)上提高整體剛性和強(qiáng)度。為使鋁基材能滿足作為導(dǎo)電滑觸線的實(shí)用性, 將“ H”型中梁制成上拱型, 并在此處嵌入耐磨性強(qiáng)的不銹鋼型材, 該“ H”型不銹鋼型材為集電器導(dǎo)電塊的磨擦傳電面, 以保證不銹鋼與鋁型材的緊密結(jié)合。導(dǎo)入鋁型材的電流通過(guò)該不銹鋼體, 并經(jīng)過(guò)與之保持接觸的集電器導(dǎo)電滑板, 通過(guò)磨擦接觸將電流傳輸出去, 保證了起重機(jī)械在運(yùn)行過(guò)程中電流的連續(xù)。

滑觸線的縱長(zhǎng)方向用 ABS 塑料作為整體保護(hù)—除下部開(kāi)口處與導(dǎo)電器接觸處外, 因此安裝后滑觸線沒(méi)有導(dǎo)電的外露部分, 給安裝和維修帶來(lái)方便。同時(shí),整體的塑殼保護(hù) (開(kāi)口處除外) 保證了滑觸線上不致有積灰, 并起到了防雨、露、冰、雪侵襲之功能。“ H”型滑觸線在中鋁青海分公司第三電解廠擔(dān)負(fù)著為電解車間 1000m 長(zhǎng)度的廠房?jī)?nèi) 6 臺(tái)電解多功能機(jī)組供電的任務(wù)。采用的“ H”型滑觸線為三相三線結(jié)構(gòu), 電解天車均采用 250A 雙向集電器受電。電流容量為 800A, 安裝方式為正裝布局 (如圖 1 左圖所示)。三根滑觸線之間的水平間距為 42mm。導(dǎo)軌的固定支架采用沖擊電鉆在軌道梁上打孔, 用膨脹螺釘安裝固定的方式。滑觸線供電采用中間三點(diǎn)供電方式, 確保了整個(gè)電解車間的滑觸線電壓損耗控制在 15V 范圍以內(nèi)。廠房膨脹連接縫部位未全部加裝滑觸線的熱補(bǔ)償單元。

2 “ H”型滑觸線故障情況及原因分析

2.1 “ H”型滑觸線故障情況

(1) 滑觸線沿廠房縱向彎曲不平, 起伏*大處達(dá)15cm (以天車軌道為測(cè)量基準(zhǔn))。

(2) 天車運(yùn)行過(guò)程中, 平均每月發(fā)生天車集電器滑板刮碰滑觸線致使滑觸線接頭受外力拉開(kāi)而發(fā)生斷電故障 7～8 次。

(3) 當(dāng)夏季 (6～9 月) 環(huán)境溫度 30℃左右時(shí), 滑觸線連接處受熱膨脹, 局部上弓, 縱向起伏增大; 在冬季到春季 (10 月～翌年 4 月) 的低溫環(huán)境下, 滑觸線連

接頭收縮拉開(kāi)而造成供電中斷。

(4) 滑觸線的鋁合金導(dǎo)電槽內(nèi)壁有明顯打火和損傷痕跡。

2.2 “ H”型滑觸線故障原因分析

(1) 對(duì)滑觸線沿車間廠房彎曲不平、起伏過(guò)大的故障, 我們進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量。以天車軌道的上水平面作為測(cè)量的基準(zhǔn)點(diǎn), 對(duì)滑觸線的 20 個(gè)不同位置進(jìn)行了測(cè)量, 其中*大垂直偏差偏離平均值±10cm。當(dāng)天車運(yùn)行到這些位置, 集電器無(wú)法正常受電, 造成天車斷電停機(jī)。這一數(shù)據(jù)表明在滑觸線施工過(guò)程中, 施工

單位沒(méi)有完全執(zhí)行滑觸線的安裝規(guī)范。調(diào)整滑觸線水平的基準(zhǔn)點(diǎn)選擇不準(zhǔn)確、固定支架間距過(guò)大是造成滑觸線縱向彎曲不平、起伏過(guò)大的主要原因。

(2) 天車集電器導(dǎo)電滑板刮碰滑觸線, 滑觸線接頭處受外力拉開(kāi)的故障, 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量, 滑觸線 A、B、C 三相的水平間距為 38～45mm 不等, 水平間距過(guò)小,

天車運(yùn)行過(guò)程中三相集電器由于滑觸線的橫向偏移而發(fā)生碰撞。

(3) 滑觸線連接頭安裝、維護(hù)不當(dāng), 接頭間隙過(guò)大, 接頭連接螺栓松動(dòng)移位, 連接頭兩端水平方向錯(cuò)位形成高度差; 環(huán)境溫差過(guò)大, 熱脹冷縮劇烈, 促使滑觸線接頭間隙增大。這些都是造成滑觸線供電可靠性降低的原因。

(4) 冬季、夏季溫差導(dǎo)致滑觸線接頭收縮、間隙增大的故障, 經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查, 發(fā)現(xiàn)施工單位在廠房伸縮縫處未按標(biāo)準(zhǔn)安裝滑觸線熱補(bǔ)償單元, 且由于維護(hù)不當(dāng), 補(bǔ)償效果僅為 2mm 左右; 在電解廠房?jī)?nèi), 滑觸線長(zhǎng)度超過(guò) 200m 時(shí)也沒(méi)有安裝熱補(bǔ)償單元。這些是造成供電中斷的原因。

(5) 滑觸線的鋁合金導(dǎo)電槽內(nèi)壁打火、損傷的原因是集電器滑板和滑觸線間的負(fù)荷電流過(guò)大。

3“ H”型滑觸線故障的處理措施

(1) 正確調(diào)整滑觸線的水平度和三相滑觸線的相間水平間距, 確保三相滑觸線間正裝的水平間距控制在 90mm (圖 1)。

(2) 在滑觸線的水平度調(diào)整過(guò)程中, 始終選擇天車軌道上水平面為基準(zhǔn)高度測(cè)量點(diǎn), 保證滑觸線導(dǎo)軌與天車運(yùn)行軌道盡可能地平行, 將其總體垂直偏差嚴(yán)格控制在±5mm。

(3) 滑觸線的固定支架采用 50mm×50mm×5mm 的角鋼制作, 并保證相鄰的固定支架的間距為 3m, 如果間距大于 3m, 則應(yīng)加裝一套滑觸線固定支架。

(4) 用銼刀對(duì)滑觸線的接頭部位進(jìn)行打磨處理,嚴(yán)格按照“ H”型滑觸線安裝和調(diào)試規(guī)范進(jìn)行作業(yè),將兩根滑觸線連接頭垂直方向的上下錯(cuò)位偏差嚴(yán)格控制在±5mm。

(5) 定期對(duì)電解車間的滑觸線接頭的連接螺栓進(jìn)行檢查和緊固; 在冬、夏兩季節(jié)前夕, 提前對(duì)電解車間的滑觸線進(jìn)行大范圍的檢查和調(diào)整, 確保滑觸線接頭間隙合格, 無(wú)錯(cuò)位連接。

(6) 重新布局、調(diào)整電解車間滑觸線熱補(bǔ)償單元,減小環(huán)境溫度對(duì)滑觸線造成的影響。

·按“ H”型滑觸線的施工規(guī)范, 在每一廠房伸縮縫處加裝一套滑觸線熱補(bǔ)償單元。

·在夏季, 對(duì)滑觸線的室內(nèi)局部區(qū)域安裝隔熱板,或室外局部區(qū)域加裝遮陽(yáng)板, 減小環(huán)境溫度的影響。

·滑觸線長(zhǎng)度每超過(guò) 200m 時(shí), 對(duì)車間的滑觸線加裝一套熱補(bǔ)償單元。

·在進(jìn)入冬、夏兩季節(jié)前夕, 對(duì)滑觸線的所有熱補(bǔ)償單元重新檢查調(diào)整, 緊固螺栓。

4“ H”型滑觸線的輔助維護(hù)措施

(1) 每月對(duì)天車集電器檢查一次。集電器中的導(dǎo)電滑板由于是磨損件, 當(dāng)其磨損量超過(guò) 15mm 時(shí), 將使集電器無(wú)法和滑觸線導(dǎo)軌間進(jìn)行正常的相對(duì)運(yùn)動(dòng),如果長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行則導(dǎo)致受電**, 嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)打火損壞滑觸線導(dǎo)軌的內(nèi)表面, 所以必須對(duì)導(dǎo)電滑板進(jìn)行更換。

(2) 更換導(dǎo)電滑板前應(yīng)對(duì)銅碳基滑板作適當(dāng)磨合,確保 60%以上的接觸面和滑觸線可靠接觸。

(3) 及時(shí)對(duì)導(dǎo)電滑板的銅夾板和電纜連接螺栓的平整性和緊固情況進(jìn)行檢查。

(4) 集電器各轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)及時(shí)**積塵和加注潤(rùn)滑油, 并對(duì)拉緊彈簧和扭力彈簧的張力作適當(dāng)調(diào)整,確保導(dǎo)電滑板和滑觸線接觸的力量適中。

(5) 對(duì)損壞的滑觸線吊掛應(yīng)該及時(shí)更換, 尤其是天車集電器和滑觸線、滑觸線連接盒發(fā)生刮碰后。避免多個(gè)吊掛損壞致使滑觸線在重力作用下發(fā)生下垂、脫落。

5 結(jié)束語(yǔ)

“ H”型滑觸線是一種安裝方便、導(dǎo)電性好的新型滑觸線, 運(yùn)行中出現(xiàn)的故障主要是由于安裝、調(diào)試不規(guī)范以及日常維護(hù)不當(dāng)造成的。在溫差較大的地區(qū)或

時(shí)間段使用滑觸線, 溫度補(bǔ)償極其重要, 嚴(yán)格執(zhí)行“ H”型滑觸線的安裝調(diào)試規(guī)范, 制定科學(xué)的維護(hù)措施是解決“ H”型滑觸線故障有力的措施。